基于深度学习重建扩散加权成像图像评估甲状腺相关性眼病的活动性

作     者：王云梦 崔园园 倪双爽 代建昆 万欣怡 陈歆 姜沁伶 程宇欣 张天然 马宜传 萧毅 

作者机构：蚌埠医科大学研究生院 海军军医大学第二附属医院放射科 通用电气医疗系统贸易发展(上海)有限公司 蚌埠医科大学第一附属医院放射科 

出 版 物：《磁共振成像》 (Chinese Journal of Magnetic Resonance Imaging)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 100212[医学-眼科学] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2022YFC2410002) 国家自然科学基金项目(编号:82271994) 军队后勤保健课题项目(编号:22BJZ07) 

主　　题：甲状腺相关性眼病 眼外肌 扩散加权成像 深度学习重建 磁共振成像 

摘      要：目的 探讨深度学习重建（deep learning reconstruction, DLR）扩散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）图像在甲状腺相关性眼病（thyroid-associated ophthalmopathy, TAO）活动期与非活动期评估中的价值。材料与方法 2023年4月至9月前瞻性纳入73例临床诊断为TAO的患者（活动期46例，非活动期27例）及26例健康对照组。所有受试者均使用3.0 T磁共振扫描仪和21通道头颈联合线圈进行眼眶MRI扫描。对视野优化无失真的单次激发成像和多路复用灵敏度编码技术（field of view optimized and constrained undistorted single-shot imagingand multiplexed sensitivity encoding, FOCUS MUSE）的DWI序列进行传统重建（conventional reconstruction, ConR）和DLR。两名医师采用四分制评分量表独立对两种序列的图像质量进行主观评价。通过测量眼外肌的信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）和对比噪声比（contrast-to-noise ratio, CNR）对图像质量进行客观评估。使用眼外肌的DWI表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）值评估TAO的活动性。使用Wilcoxon检验比较ConR和DLRDWI间SNR、 CNR和ADC值的差异。以临床活动度评分（Clinical ActivityScore,CAS）作为金标准，采用Kruskal-Wallis检验比较健康对照组、活动期组和非活动期组TAO患者的ADC值差异。使用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线评价DLR DWI鉴别活动性TAO的性能，Spearman评估眼外肌的ADC值与CAS之间的相关性。结果DLR DWI在边界清晰度和整体图像质量上的主观评分显著高于ConR DWI，两序列的组内和组间一致性均达良好（Kappa0.650）。和ConR相比，眼外肌DLR DWI的SNR和CNR显著提高（P0.05）。在两种序列中，活动期组TAO患者眼外肌的ADC值均显著高于非活动期组TAO患者和健康对照组（P0.05）。ConR DWI(r=0.637,P0.001)和DLR DWI (r=0.662,P0.001)的眼外肌ADC值均与CAS显著正相关。在活动性评估中，DLR DWI的诊断效能高于ConR DWI（曲线下面积：0.959 vs. 0.939,P=0.020）。结论 DLR在不增加扫描时间的同时提高了眼眶的图像质量。相较于ConR，基于DLR DWI得到的ADC值在鉴别TAO的活动性及与CAS的相关性方面均有所提升。